(57)【要約】    【目的】  高度な品質管理や高度な運転管理を要せず、蒸発部が凝縮部よりも高い位置にあって熱を伝達することができるヒートパイプを提供する。    【構成】  凝縮部(12)から蒸発部(11)へ近づくように配置して凝縮部(12)と蒸発部(11)とを仕切る仕切り部材(20)と、その仕切り部材(20)を貫通させるように蒸発部(11)と凝縮部(12)との境目における蒸発部(11)寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズル(30)と、そのノズル(30)に対して凝縮部(12)と連通させた作動液移動管(40)とを備える。前記ノズル(30)は中央付近に絞り部(31)を備え、前記仕切り部材(20)における凝縮部(12)の近傍には蒸発部(11)と凝縮部(12)とを連通または閉鎖する弁機能部(21)を備え、  前記作動液移動管(40)は、ノズル(30)の絞り部(31)に開口部を位置させる。【選択図】    図１
2005300119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発部と凝縮部とを連通させることによって蒸発部から凝縮部へ熱を伝達するとともに作動液を凝縮部から蒸発部へ移動させるヒートパイプであって、
凝縮部から蒸発部へ近づくように配置して凝縮部と蒸発部とを仕切る仕切り部材と、  その仕切り部材を貫通させるように蒸発部と凝縮部との境目における蒸発部寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズルと、  そのノズルに対して凝縮部と連通させた作動液移動管とを備え、
前記ノズルには中央付近に絞り部を備え、
前記仕切り部材における凝縮部の近傍には蒸発部と凝縮部とを連通または閉鎖する弁機能部を備え、
前記作動液移動管は、ノズルの絞り部に開口部を位置させるように形成したことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
蒸発部と凝縮部とを連通させることによって蒸発部から凝縮部へ熱を伝達するとともに作動液を凝縮部から蒸発部へ移動させるヒートパイプであって、
凝縮部から蒸発部へ近づくように配置して凝縮部と蒸発部とを仕切る仕切り部材と、  その仕切り部材を貫通させるように蒸発部と凝縮部との境目における蒸発部寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズルと、  そのノズルに対して凝縮部と連通させた作動液移動管とをそれぞれ複数備え、
前記各ノズルには中央付近に絞り部を備え、
前記各仕切り部材における凝縮部の近傍には蒸発部と凝縮部とを連通または閉鎖する弁機能部を備え、
前記各作動液移動管は、ノズルの絞り部に開口部を位置させるように形成したことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項３】
蒸発部と凝縮部とを連通させることによって蒸発部から凝縮部へ熱を伝達するとともに作動液を凝縮部から蒸発部へ移動させるヒートパイプであって、
凝縮部から蒸発部へ近づくように配置して凝縮部と蒸発部とを仕切る第一仕切り部材、および蒸発部から凝縮部へ近づくように配置して凝縮部と蒸発部とを仕切る第二仕切り部材をそれぞれ一つ以上備えることによって、凝縮部から蒸発部までの軸方向を三以上の空間に仕切る仕切部材を備えるとともに、
各仕切り部材を貫通させるように蒸発部と凝縮部との境目における蒸発部寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズルと、  そのノズルに対して凝縮部寄りの隣の空間と連通させた作動液移動管とをそれぞれ備え、
前記各作動液移動管は、ノズルの絞り部に開口部を位置させるように形成したことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項４】
仕切り部材の弁機能部は、開口部が作動液でふさがるメッシュとして形成した請求項１から請求項３のいずれかに記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記作動液移動管は、ノズルの絞り部に開口部を位置させるように形成しているとともに、凝縮部付近には、作動液移動管の管内外を連通させる横孔を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載するヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発部が凝縮部よりも高い位置にあっても採用可能なヒートパイプの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートパイプは、蒸発部で液体（作動液）を蒸発させることによって熱を吸収し、凝縮部において前記の蒸気が凝縮されることによって熱を放出するという原理によって、蒸発部から凝縮部へ熱エネルギーを伝達するものである。凝縮部で生じた液体（作動液）は蒸発部へ戻す必要があるが、重力による位置エネルギーを移動のためのエネルギーとするのが最も簡単であるため、凝縮部が蒸発部よりも高い位置に位置させることが、ヒートパイプの最も簡単な構造である。
【０００３】
蒸発部が凝縮部よりも高い位置にある場合のヒートパイプは、ヒートパイプの内面に溝やメッシュ構造を採用することによって、表面張力による毛管現象を用いて、蒸気の凝縮によって生じた作動液を蒸発部へ戻すこととしている。溝の幅やメッシュの間隔を調整することによって毛管現象を促進させる工夫なども見られる。
【０００４】
ヒートパイプが長い場合には溝の幅やメッシュの間隔を小さくしなければならないために、作動液の移動量が制限され、戻すべき量の作動液を戻せない、という欠点を抱えていた。この欠点を克服するためにメッシュを円環状に形成し、その内側に作動液を通すという「サイフォン型の流路」（アーテリ型のウィック）を形成する、という技術も案出されている。
【０００５】
本件に関連する先行技術を調査したところ、蒸発部の作動液不足を補う技術としては、特許文献１に記載されている。この技術は、受熱部にジェットノズルを採用している。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１２３９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、「サイフォン型の流路」（アーテリ型のウィック）を形成するという技術では、蒸気の泡が発生して流路を塞ぐとサイフォンが機能しなくなり、作動液の移動量が制限され、戻すべき量の作動液を戻せなくなる。したがって、蒸気の泡が発生しないように高度な品質管理、高度な運転管理が必要となっていた。
【０００８】
特許文献１に記載された技術は、ジェットポンプを用いているので蒸発部が凝縮部よりも高い位置にある場合に熱輸送量を比較的大きくすることが可能ではあるが、作動液を運ぶ能力が期待ほどではない。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、ヒートパイプにおいて蒸発部（加熱部）が凝縮部（冷却部）よりも高い位置にあって熱を伝達することができ、且つ高度な品質管理や高度な運転管理を要しない技術を提供することである。
請求項１から請求項５記載の発明の目的は、蒸発部（加熱部）が凝縮部（冷却部）よりも高い位置にあって熱を伝達することができ、且つ高度な品質管理や高度な運転管理を要しないヒートパイプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、凝縮部よりも蒸発部を上方に位置させるヒートパイプに用いることができるが、凝縮部が蒸発部と同レベルに位置させるヒートパイプに採用することもできる。
【００１１】
（請求項１）
図１を参照させながら説明すると、請求項１記載の発明は、蒸発部と凝縮部とを連通させることによって蒸発部から凝縮部へ熱を伝達するとともに作動液を凝縮部から蒸発部へ移動させるヒートパイプ(10)に係る。
すなわち、凝縮部(12)から蒸発部(11)へ近づくように配置して凝縮部(12)と蒸発部(11)とを仕切る仕切り部材(20)と、  その仕切り部材(20)を貫通させるように蒸発部(11)と凝縮部(12)との境目における蒸発部(11)寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズル(30)と、  そのノズル(30)に対して凝縮部(12)と連通させた作動液移動管(40)とを備える。
前記ノズル(30)は中央付近に絞り部(31)を備え、  前記仕切り部材(20)における凝縮部(12)の近傍には蒸発部(11)と凝縮部(12)とを連通または閉鎖する弁機能部(21)を備え、  前記作動液移動管(40)は、ノズル(30)の絞り部(31)に開口部を位置させるように形成したことを特徴とする。
【００１２】
（用語説明）
本請求項にいう「蒸発部(11)」および「凝縮部(12)」の位置関係は、どちらが上方でもよいが、蒸発部(11)を上方に位置することができる点は特徴的である。
「作動液」としては、一般的には「水」を用いるが、「蒸発部(11)」および「凝縮部(12)」の条件などから他の液体（例えばアンモニア、アセトン、フロン）を用いてもよい。
仕切り部材(20)における「弁機能部」(21)としては、開閉弁（図３参照）のほか、他の請求項にて限定するメッシュ構造（図６参照）、実施例として示した作動液充填板（図１１参照）を採用することもできる。
【００１３】
（ノズルと作動液移動管の接続について）
ノズルの基本形状を図２（ａ）に、図２（ａ）におけるノズル絞り部の拡大図を図２（ｂ）に示す。
作動液移動管の出口に生じる負圧を大きくするために、作動液移動管の出口を下流に向けて開口させることが望ましい。
【００１４】
（作用）
図３を参照させながら、ノズルと作動液移動管の作用について説明する。
凝縮部(12)で冷却されて凝縮されることにより、蒸気は凝縮して水になる。ノズル(30)に対しては、蒸気が存在して圧力の高い蒸発部(11)から圧力の低い凝縮部(12)に向かって蒸気が流れ、ノズル(30)内に負圧を生じさせる。その負圧は凝縮部(12)から蒸発部(11)への流体の移動を促し、作動液移動管(40)を通じて水が吸い寄せられる。吸い寄せられた水滴は、ノズル(30)の絞り部(31)に位置させた作動液移動管(40)の出口から吹き出す。
以上のように、作動液移動管(40)の水滴を吸い寄せる力が蒸発部(11)に向かって働くので、凝縮部(12)よりも蒸発部(11)が上方に位置していても熱輸送量を大きくすることができる。
開閉弁(21)の作用について説明する。
ヒートパイプの蒸気流量が少ないときには、開閉弁(21)が閉じていて、全ての蒸気がノズル(30)に流れる。このため、蒸気流量が少ないときでも、ノズルの絞り部の負圧が大きくなり、作動液移動管(40)で水を吸い上げることができる。そして、蒸気流量が増加して、弁の上流と下流の圧力差が大きくなると、開閉弁(21)が開き、蒸発部(11)の圧力上昇を防ぐ。すなわち、開閉弁は蒸気のバイパス弁であり、開閉弁の作用によって、本発明のヒートパイプが、広い蒸気流量の範囲で作動するようになる。
【００１５】
（請求項２）
図４を参照させながら説明すると、請求項２記載の発明もまた、蒸発部と凝縮部とを連通させることによって蒸発部から凝縮部へ熱を伝達するとともに作動液を凝縮部から蒸発部へ移動させるヒートパイプであって、請求項１記載のヒートパイプにおける仕切り部材(20ａ及び20b)、ノズル(30ａ及び30b)、および作動液移動管(40ａ及び40b)の組合せを、ヒートパイプの太さ方向に複数備えたものである。
【００１６】
すなわち、凝縮部(12)から蒸発部(11)へ近づくように配置して凝縮部(12)と蒸発部(11)とを仕切る仕切り部材(20ａ及び20b)と、  その仕切り部材(20ａ及び20b)を貫通させるように蒸発部(11)と凝縮部(12)との境目における蒸発部(11)寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズル(30ａ及び30b)と、  そのノズル(30ａ及び30b)に対して凝縮部(12)と連通させた作動液移動管(40ａ及び40b)とをそれぞれ複数備える。
そして、前記各ノズル(30ａ及び30b)には中央付近に絞り部(31ａ及び31b)を備え、  前記各仕切り部材(20ａ及び20b)における凝縮部(12)の近傍には蒸発部(11)と凝縮部(12)とを連通または閉鎖する弁機能部(21a及び21b)を備え、  前記各作動液移動管(40ａ及び40b)は、ノズル(30ａ及び30b)の絞り部(31ａ及び31b)に開口部を位置させるように形成したものである。そして、ノズル(30a)の下流側の開口部に、弁機能部(21a)を配置したことを特徴とする。
【００１７】
（作用）
本請求項に記載のヒートパイプによれば、蒸気流量が少ないときには弁機能部(21a及び21b)が閉鎖していて、蒸気はノズル(30a)だけを流れるため、ノズル(30a)の絞り部(31a)の負圧が比較的大きくなり、作動液移動管(40a)で作動液を吸い上げることができる。蒸気流量が増加すると、蒸発部と凝縮部の圧力差が大きくなるため、弁(21a)が開き、ノズル(30b)に蒸気が流れるようになり、作動液移動管(40b)を通って作動液が上昇するようになる。さらに蒸気流量が増加すると、開閉弁(21b)が開き、蒸発部の圧力増加を防ぐ。
この構成では、蒸気流量が増加して、多量の作動液を戻す必要が生じたときに、作動液移動管(40b)から作動液が吸い上げられることによって作動液を戻す量を増やすことができきるので、ノズル及び開閉弁を１個ずつ備える場合と比較して、ヒートパイプが作動可能な蒸気流量の範囲（熱輸送量の範囲）をさらに大きくすることができる。
【００１８】
（請求項３）
図５を参照させながら説明すると、請求項３記載の発明もまた、蒸発部と凝縮部とを連通させることによって蒸発部から凝縮部へ熱を伝達するとともに作動液を凝縮部から蒸発部へ移動させるヒートパイプであって、請求項１記載のヒートパイプにおける仕切部材(20a、20b)、ノズル(30a、30b)、および作動液移動管(40a、40b)の組合せを、ヒートパイプの軸方向に複数備えたものである。
【００１９】
すなわち、凝縮部(12)から蒸発部(11)へ近づくように配置して凝縮部(12)と蒸発部(11)とを仕切る第一仕切り部材(20a)、および蒸発部(11)から凝縮部(12)へ近づくように配置して凝縮部(12)と蒸発部(11)とを仕切る第二仕切り部材(20b)をそれぞれ一つ以上備えることによって、凝縮部(12)から蒸発部(11)までの軸方向を三以上の空間に仕切る仕切部材(20a、20b)を備える。
各仕切り部材(20a,20b)を貫通させるように蒸発部(11)と凝縮部(12)との境目における蒸発部(11)寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズル(30a,30b)と、  そのノズル (30a,30b)に対して凝縮部(12)寄りの隣の空間と連通させた作動液移動管(40a,40b)とをそれぞれ備える。また、前記各作動液移動管(40a,40b)は、ノズル(30a,30b)の絞り部 (31a,31b)に開口部を位置させるように形成する。
【００２０】
（作用）
本請求項に係るヒートパイプによれば、軸方向長さが長いヒートパイプであっても、仕切り部材(20a,20b)によって仕切られて隣り合う空間を順に使いながら熱を運ぶ流路を確保することができる。したがって、上部に蒸発部(11)を備え、蒸発部(11)および凝縮部(12)の高低差が大きな場合であっても、ヒートパイプとしての機能を確保することができる。
【００２１】
（請求項４）
図６を参照させながら説明すると、請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のヒートパイプを限定したものであり、
仕切り部材(20)の弁機能部は、開口部が作動液でふさがるメッシュ(22)として形成したことを特徴とする。
この構成では、凝縮部の作動液が毛管現象によってメッシュ(22)に移動すると、メッシュの開口部を蒸気が通過できなくなる。メッシュの表面で蒸気が凝縮し、メッシュ開口部が作動液で塞がれた場合も同様である。
【００２２】
凝縮部(12)に近い位置にメッシュ(22)が備えられ、その開口部が作動液で塞がれることによってメッシュ(22)が実質的に塞がれれば、弁として閉塞する機能を提供することとなる。ここにおいて、複雑な制御なしに、実質的に弁の開閉を行えることとなる。
【００２３】
（請求項５）
図７を参照させながら説明すると、請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のヒートパイプを限定したものであり、
前記作動液移動管(40)は、ノズル(30)の絞り部(31)に開口部を位置させるように形成しているとともに、凝縮部(12)付近には、作動液移動管(40)の管内外を連通させる横孔(41)を備えたことを特徴とする。
【００２４】
（作用）
横穴から蒸気が入ることにより、作動液移動管(40)に蒸気の泡と作動液とが交互に流れるようにすることによって重力ヘッドを減らすことができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１から請求項５記載の発明によれば、蒸発部（蒸発部）が凝縮部（冷却部）よりも高い位置にあって熱輸送量を大きくすることができ、且つ高度な品質管理や高度な運転管理を要しないヒートパイプを提供することことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明をいくつかの実施形態及び図面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図面は、図８乃至図１３である。また、全ての実施形態において、上部を蒸発部、下部を冷却部としている。
【００２７】
（図８）
図８は、本願発明の第一の実施形態について示したものである。
この実施形態に係るヒートパイプ(10)は、銅管の上部を蒸発部(11)、下部を凝縮部(12)としており、銅管の内壁には蒸発部(11)から凝縮部(12)まで連続した内張メッシュ(13)を備えている。
また、凝縮部(12)から蒸発部(11)へ近づくように配置して凝縮部(12)と蒸発部(11)とを仕切る仕切り部材(20)と、  その仕切り部材(20)を貫通させるように蒸発部(11)と凝縮部(12)との境目における蒸発部(11)寄りに位置させた蒸気が通過可能なノズル(30)と、  そのノズル(30)に対して凝縮部(12)と連通させた作動液移動管(40)とを備えている。
【００２８】
前記ノズル(30)は中央付近に絞り部(31)を備える。また、前記仕切り部材(20)における凝縮部(12)の近傍には、メッシュ部(22)を備えている。また、前記作動液移動管(40)は、ノズル(30)の絞り部(31)に開口部（図示は省略）を位置させるように形成しているとともに、凝縮部(12)付近には、作動液移動管(40)の管内外を連通させる横孔(41)を備えている。
【００２９】
以上のような構成により、この実施形態に係るヒートパイプ(10)は、以下のような作用をなす。
内張メッシュ(13)に付着した水は、毛管現象によって蒸発部(11)へ移動するので、ここにおいて、凝縮部(12)から蒸発部(11)への水の移動が行われる。この作用により、ヒートパイプ(10)の蒸発部(11)を加熱すると、蒸発部(11)で蒸気が生じて凝縮部に異動し、ヒートパイプが起動する。
【００３０】
凝縮部(12)で冷却されて凝縮されることにより、蒸気は凝縮して水になる。凝縮の一部は蒸発部(11)と凝縮部(12)とを仕切るように配置させた仕切り部材(20)のメッシュ部 (22)においても生じる。また、凝縮部(12)の水が、毛管現象により、メッシュ部(22)に移動する。内張メッシュ(13)と壁の間は非常に狭く、蒸気がほとんど流れないため、メッシュ(22)の開口部を水が塞ぐと、蒸発部(11)と凝縮部(12)とが仕切られ、蒸発部(11)と凝縮部(12)とを連通させているのはノズル(30)のみとなる。
さて、そのノズル(30)に対しては、蒸発部(11)から凝縮部(12)に向かって蒸気が流れ、 ノズル(30)の絞り部(31)に負圧を生じさせる。その負圧のため、作動液移動管(40)を通じて水が吸い上げられる。吸い上げられた水は、ノズル(30)の絞り部(31)に位置させた作動液移動管(40)の口から吹き出し、作動液移動管の吸い込み口より上方で内張りメッシュ(13)に吸収されるので、凝縮部(12)から蒸発部(11)への水の移動が促される。
蒸気の流量が多くなると、メッシュ部(22)の上流と下流の圧力差が大きくなるため、メッシュ部(22)の水が下流に押し出されて、メッシュ部(22)に蒸気が流れるようになり、蒸発部の圧力上昇が抑制される。
【００３１】
（図９）
図９は、ノズル(30)の形状についてのバリエーションである。すなわち、絞り部(31)の近傍において他の部位よりも高速で蒸気が通過するように、ノズル(30)の全体形状を湾曲させたものである。このため、絞り部(31)の近傍にて他の部位よりも高速で蒸気が通過し、作動液移動管(40)による水の移動をより円滑に行うことに寄与する。
【００３２】
（図１０）
図１０もまた、ノズル(30)の形状についてのバリエーションである。すなわち、作動液移動管(40)におけるノズル(30)側の開口を、絞り部(31)の反対側の壁面に近づけるような形状を、絞り部(31)の形状として採択したものである。このため、絞り部(31)の近傍にて他の部位よりも高速で蒸気が通過し、作動液移動管(40)による水滴の移動をより円滑に行うことに寄与する。
【００３３】
（図１１）
図１１は、本願発明の第二の実施形態について示したものである。
この実施形態に係るヒートパイプ(10)は、図５に示した第二の実施形態と以下の点で異なる。すなわち、弁(21)の代わりに、作動液充填板(23)を備えたものである。
この作動液充填板(23)は、底面のない円錐形の曲面部分を下に向けたような板材であって、多数のメッシュ孔が設けられている。そのメッシュ孔は、作動液移動管(40)における下側の開口に連通している。ここで、凝縮の一部は蒸発部(11)と凝縮部(12)とを仕切るように配置させた仕切り部材(20)の 作動液充填板(23)においても生じる。また、凝縮部(12)の水が、毛管現象により、作動液充填板(23)に移動する。内張メッシュ(13)と壁の間は非常に狭く、蒸気がほとんど流れないため、作動液充填板(23)の開口部を水が塞ぐと、蒸発部(11)と凝縮部(12)とが仕切られ、蒸発部(11)と凝縮部(12)とを連通させているのはノズル(30)のみとなる。
さて、そのノズル(30)に対しては、蒸発部(11)から凝縮部(12)に向かって蒸気が流れ、絞り部(31)に負圧を生じさせる。その負圧のため、作動液移動管(40)を通じて水が吸い上げられる。吸い上げられた水は、ノズル(30)の絞り部(31)に位置させた作動液移動管(40)の口から吹き出し、作動液移動管の吸い込み口より上方で内張りメッシュ(13)に吸収されるので、凝縮部(12)から蒸発部(11)への水の移動が促される。
蒸気の流量が多くなると、作動液充填板(23)の上流と下流の圧力差が大きくなる。このため、作動液充填板(23)の水が下流に押し出されて、作動液充填板(23)に蒸気が流れるようになり、蒸発部(11)の圧力上昇が抑制される。あるいは、作動液充填板(23)の水が、作動液移動管(40)を通じて吸い上げられて、作動液充填板(23)に蒸気が流れるようになり、蒸発部(11)の圧力上昇が抑制される。
【００３４】
（図１２）
図１２は、本願発明の第三の実施形態について示したものである。
この実施形態に係るヒートパイプ(10)は、図１１に示した第二の実施形態にて採用した作動液充填板(23)と作動液移動管(40)とノズル(30)とによる組合せを複数セット（図示例では２セット）備えたものである。
この実施形態では、蒸気流量が少ないときには作動液充填板(23a及び23b)が閉鎖していて、蒸気はノズル(30a)だけを流れるため、ノズル(30a)の絞り部(31a)の負圧が比較的大きくなり、作動液移動管(40a)で作動液を吸い上げることができる。蒸気流量が増加すると、蒸発部(11)と凝縮部(12)の圧力差が大きくなるため、作動液充填板(23a)が開き、ノズル(30b)に蒸気が流れるようになり、作動液移動管(40b)を通って作動液が上昇するようになる。さらに蒸気流量が増加すると、作動液充填板(23b)が開き、蒸発部(11)の圧力増加を防ぐ。
この構成では、蒸気流量が増加して、多量の作動液を戻す必要が生じたときに、作動液移動管(40b)から作動液が吸い上げられることによって作動液を戻す量を増やすことができきるので、ノズル及び開閉弁を１個ずつ備える場合と比較して、ヒートパイプが作動可能な蒸気流量の範囲（熱輸送量の範囲）をさらに大きくすることができる。
【００３５】
（図１３）
図１３は、本願発明の第四の実施形態について示したものである。
この実施形態に係るヒートパイプ(10)は、図１に示した第一の実施形態または図６に示した第一の実施形態において採用した仕切り部材(20) と作動液移動管(40)とノズル(30)とメッシュ部(22)による組合せを複数セット（図示例では２セット）備えたものである。
このような実施形態によれば、軸方向長さが長いヒートパイプであっても、仕切り部材(20)によって仕切られて隣り合う空間を順に使いながら熱を運ぶ流路を確保することができる。したがって、上部に蒸発部(11)を備え、蒸発部(11)および凝縮部(12)の高低差が大きな場合であっても、ヒートパイプとしての機能を確保することができる。
すなわち、蒸発部(11)を加熱すると、凝縮部(12)の作動液は内張メッシュ(13)だけを通って蒸発部(11)に戻るので、水及び蒸気の流量は比較的少ない。
このとき、下側のメッシュ(22a)は水で充填されていて、蒸気が流れないため、全ての蒸気が下側のノズル(30a)を通るので、蒸気流量が比較的少ないにもかかわらず、下側のノズル(30a)内を蒸気が高速で流れる。そして、下側のノズルの絞り部(31a)が低圧になり、下側の作動液移動管(40a)を通って水が吸い上げられる。
そして、下側のノズル(30a)の出口から水が出ると、その水が上側のメッシュ(22b)を充填し、上側のメッシュ(22b)に蒸気が流れなくなる。このため、全ての蒸気が上段のノズル(30b) を通るようになるので、蒸気流量が比較的少ないにもかかわらず、上側のノズル(30b)内を蒸気が高速で流れるようになる。そして、上側のノズルの絞り部(31b)が低圧になり、上側の作動液移動管(40b)を通って水が吸い上げられるようになり、蒸発部(12)に戻る水の量が増加する。
このように、作動液移動管で水を吸引する機能は、下側から順次起動していく。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本願発明は、蒸発部および凝縮部の位置関係について設計の自由度を高めたヒートパイプに関する。また、このようなヒートパイプは、冷却が必要な機器、加熱が必要な機器においても用いられる。生産財、消費財、家電、パーソナルコンピュータなど、ヒートパイプの大小を問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】請求項１を説明するための概念図である。
【図２】請求項１の実施形態おける作動液輸送のための構造を示す概念図である。
【図３】請求項１における蒸気バイパスのための開閉弁を示すための概念図である。
【図４】請求項２を説明するための概念図である。
【図５】請求項３を説明するための概念図である。
【図６】請求項４を説明するための概念図である。
【図７】請求項５を説明するための概念図である。
【図８】第一の実施形態を示す概念図である。
【図９】第一の実施形態におけるノズル構造のバリエーションを示す概念図である。
【図１０】第一の実施形態におけるノズル構造のバリエーションを示す概念図である。
【図１１】第二の実施形態を示す概念図である。
【図１２】第三の実施形態を示す概念図である。
【図１３】第四の実施形態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    ヒートパイプ        １１    蒸発部
１２    凝縮部
２０    仕切り部材          ２０ａ  第一仕切り部材
２０ｂ  第二仕切り部材
２１    弁                  ２２    メッシュ部
２３    作動液充填板
３０    ノズル              ３１    絞り部
４０    作動液移動管        ４１    横孔
α    負圧領域
【図１】
2005300119.tif 000003
【図２】
2005300119.tif 000004
【図３】
2005300119.tif 000005
【図４】
2005300119.tif 000006
【図５】
2005300119.tif 000007
【図６】
2005300119.tif 000008
【図７】
2005300119.tif 000009
【図８】
2005300119.tif 000010
【図９】
2005300119.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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